LowBatteryVoltageWarning with ESS

Hallo zusammen,

Ich betreibe seit einiger Zeit ein stabiles ESS-System, allerdings waren bisher alle einphasigen Verbraucher direkt über AC-out-1 versorgt. Jetzt habe ich die Nicht-kritischen Lasten auf L1/L2/L3 umgeschaltet und bekomme nun gelegentlich vom VE.Bus System die Warnung “Low battery: Warning”.
Das scheint mit der Lastregelung zwischen den Phasen zusammenzuhängen. Das vermute ich weil:

  • Das System lief längere Zeit im Inselbetrieb, ohne dass derartige Warnungen aufgetreten sind.
  • Das System lief danach längere Zeit als ESS ohne externe Lasten, ohne dass derartige Warnungen aufgetreten sind (alle Lasten nur an AC-out-1).
  • Die Warnung tritt nur auf, wenn SOC > Minimum SOC ist.

Für mich stellen sich gleich zwei Fragen:

  1. Ich bin davon ausgegangen, dass die Einstellung “DC input low pre-alarm” (bei mir 48V entsprechend victron_pylontech_up2500_us2000_us3000_us2000c_us3000c_us5000.pdf) festlegt, wann der Alarm ausgelöst wird. Stattdessen liegt die Batteriespannung längere Zeit bei 47,66V, ohne dass der Alarm ausgelöst wird. Ausgelöst wird erst beim Unterschreiten von 47,0V und schon beim Überschreiten von 47,5V wird die Warnung wieder auf OK gesetzt. Wie passt das zu den 48V?
  2. Ist es überhaupt sinnvoll den Wert für die Warnung auf 48V zu setzen, wenn bei einem SOC von 75% und einem Batteriestrom von 45A bereits 46V erreicht werden?

System set-up:
Gateway: Cerbo GX (Firmware: v3.42)
Inverter: 1x Multiplus-II 48/5000 (Firmware: 552)
Battery: 3x Pylontech US3000C (SOC 76%)
Solar Charger: Third party MPPT VS120 (Firmware: v4.16)
Battery Monitor: Pylontech BMS
Energy Meter: VM-3P75CT (Firmware: v1.06)

ESS-Einstellungen:
Self-consumtion from battery: All system loads
Multiphase regulation: Total of all phases
Minimum SOC: 75%
Gridsetpoint: 0W

VE-Configure 3 Settings:
DC input low pre-alarm: 48V

Vielen Dank für Eure Unterstützung
LowBatteryVoltageWarning.pdf (708.3 KB)

Ich lese gerade in dem ESS-Handbuch:
Hinweise zu den Warnstufen bei niedrigem Batteriestand:
• Die Warnung vor zu niedriger Batteriespannung ist aktiv, wenn die Batteriespannung unter den dynamischen Abschaltpegel
plus den Neustart-Offset fällt, der bei einem 48-V-System auf 1,2 Volt voreingestellt ist. Genau wie die Abschaltspannung ist
auch die Höhe der Warnspannung dynamisch.
• Es gibt keine Hysterese: Die Warnung verschwindet, wenn die Spannung wieder ansteigt.
• Während dieser Warnung, die auch als Voralarm bezeichnet wird, blinkt die rote LED am Multi, und optional zeigt CCGX eine
Benachrichtigung an. Für die meisten ESS-Systeme wird empfohlen, diese Benachrichtigung auf dem CCGX zu deaktivieren.
Siehe nachstehende FAQ.
• Die entsprechenden Parameter auf der Registerkarte Wechselrichter, d.h. die DC-Eingangs-, Tiefstabschalt-, Wiederanlaufund
Voralarmstufen, gelten nicht. Sie werden bei der Installation des ESS-Assistenten ignoriert.

Damit sind meine beiden Fragen beantwortet. Allerdings ist mir nicht ganz klar, warum dieser Effekt nur auftritt, wenn die Lasten an L1/L2/L3 angeschlossen sind und nicht, wenn diese an AC-out-1 angeschlossen sind.
Ich freue mich über Eure Ideen.
Viele Grüße, Christian

hallo,
ich habe einmal festgestellt, dass diese meldung immer dann kam, wenn das ladegeraet/multi den betriebsmodus zwischen 2 bestimmten zustaenden gewechselt hat, unabhaengig, welche spannung der akku gerade hatte.

tschuess

Du hast ja einen Teil des Fehlers schon gefunden…
aber, wenn Du bei einem SOC von ~ 75% nur noch eine Spannung von 46V hast … dann stimmt das Balancing nicht mehr…
Du solltest die Akkus mal “händisch” auf 100% aufladen, damit sie sich ausgleichen können.
Dieser Effekt tritt gerne im Winter auf, wenn die Akkus lange nicht voll waren… dann bleibt der SOC quasi stehen, aber durch den “internen” Verbrauch sackt die Spannung immer weiter ab.

Vielen Dank für den Hinweis. Ich werde versuchen, die Log-Daten entsprechend zu interpretieren. Sicher scheint zu sein, dass es im Zusammenhang mit dem Ausgleich zwischen den verschiedenen Phasen steht. Wenn ich die Verbraucher wieder zurück auf AC-out-1 schalte tritt diese Warnung nicht auf.

Danke für den Hinweis. Ich werde das am Wochenende machen. Tatsächlich war der SOC in den letzten 30 Tagen nur vier mal kurzzeitig auf 80% gestiegen. Ich habe mal den Plot der MinMax Cell Voltage angehängt. Ist das plausibel?

Die Zellen haben bei den Spannungen mit ziemlicher Sicherheit keinen SOC von 76 Prozent. Ob das Balancing in Ordnung ist, sieht man nur kurz vor komplett voll. Im mittleren Spannungsbereich kannst Du da nichts sehen. Da hilft nur auf Sonne warten oder einmal händisch komplett aufladen. Die Low Battery Warnung wird auch durch das ESS ausgelöst, wenn es die Entladung bei 75 % beendet.

Viele Grüße
Jens

Du hast hier eine minimale Spannung von ca. 46,5 V … das passt überhaupt nicht zum SOC von 75%… also mal ausgleichen ;O)))
Das hat mit min-max. erst einmal nichts zu tun.

Danke für Eure Hinweise. Der SOC ist heute morgen innerhalb von 30min von 75% auf 52% gefallen (ohne Last). Allerdings scheint das Problem im Moment nur an einer Batterie zu liegen. Bei zwei Einschüben leuchten vier LEDs, beim dritten nur eine LED.
Was die Sonne heute nicht schafft werde ich später nachladen.
Ich habe in meinem System 95% als maximalen SOC angegeben, da Victron empfiehlt nicht bis zur maximalen Ladespannung von 53,2V zu laden sondern nur bis 52,4V (ich kann leider keine maximale Ladespannung angeben deshalb die 95%). Kann das die Ursache sein?

Du kannst doch im DVCC die max. Ladespannung eingeben!
Stell da mal 51,8 V ein … das ergibt ca. 97% max-SOC … und reicht auf jeden Fall zum Balancieren, und verhindert Fehlermeldungen.

Das hilft leider nur beim Laden aus dem Netz. Als MPPT verwende ich systembedingt keinen Victron und im VS120 lässt sich das leider nicht parametrisieren.
Viele Grüße, Christian

Dass halte ich für gefährlich … ja nachdem welche Spannung da hinterlegt ist.
Wenn der mal zu lange lädt …

Der VS120 hängt natürlich am BMS und hält sich damit exakt an die Vorgaben von Pylontech. Die Empfehlung die Ladespannung stärker zu begrenzen kommt ja “nur” von Victron.

Die Spannung zu begrenzen ist einfach sinnvoll… Pylontech gibt eine Ladespannung von 52,5 - 53,2 V vor. Das geht zwar… aber man befindet sich HART an der Grenze, wo der Akku Schaden nimmt.
Und das ist oft zu hoch … wenn die Zellen nicht balanciert sind… daher dann auch die Fehlermeldungen vom MP II.

Du (und viele andere) siehst das meiner Meinung nach viel zu eng.
53,2V sind bei 15 Zellen etwa 3,55V, das ist noch weit davon entfernt, das die Zelle Schaden nimmt.
Die Victron Standardkurve für Lithium sieht im 12V Bereich 14,2V als Ladeschlussspannung vor und das empfiehlt Victron auch für ihre einen Akkus.
Ich denke das würden sie nicht machen, wenn die Zellen da schon Schaden nehmen würden.

Das man ab etwa 3,5V nicht mehr wirklich viel nutzbare Energie in die Zellen bekommt ist was anderes, aber so schädlich, wie es von einigen oftmals dargestellt wird, ist das bei weitem nicht.

Wenn man die Zellen 24/7 auf dieser Spannung hält, kann sich das durchaus negativ auf die Lebensdauer auswirken, doch aber nicht bei der normalen Nutzung.

Für Pylontech hat Victron in der 3.5X übrigens einen speziellen Ladealgorithmus eingebaut, bei dem auch auf die Zellspannugen geschaut wird und ggf. Ladestrom und Spannung reduziert werden um Zellüberspannungsalarme zu verhindern.
Das habe ich schon in ein paar Anlagen getestet in denen trotz reduzierter Spannung im DVCC immer wieder Alarme gekommen sind und mit dem neuen Algorithmus klappt das Laden auf 100% völlig problemlos ohne Alarme.

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Ich hatte mich tatsächlich an der Empfehlung von Victron (“For this reason we opted to override the BMS and cap the voltage at 52.4V”) orientiert und in Ermangelung der Möglichkeit im VS120 die Ladespannung zu begrenzen stattdessen den SOC begrenzt.
Das Problem scheint hier aber eher darin zu liegen, dass der SOC das letzte mal im Oktober 96% erreicht hat und sich sonst nur zwischen 75% und 89% bewegt hat. Verstehe ich das richtig und ist es bei Euch so, dass Ihr die Batterie regelmäßig auf nahe 100% aufgeladen bekommt bzw. aktiv nachladet?

hallo Matthias… im Prinzip hast Du recht… aber das es einen neuen Ladealgorithmus gibt, wußte ich nicht.
Früher gab es regelmäßig Fehlermeldungen, wenn man die Spannung auf => 52V gestellt hat.
Und wenn man sieht, wieviele Ihren Akku bis Mittags, oder mit Tibber jede Nacht, voll hauen… dann mehrere Stunden stehen lassen…
da ist es eben einfacher, die Spannung etwas runter zu setzen… man braucht sich keine Gedanken/Sorgen machen… verlängert das “leben”…und die 1-2 % weniger Leistung sind nicht schlimm.

Der SOC ist nicht wirklich ein Wert über den man Ladung gut steuern kann.
Das ist ein berechneter Wert vom BMS… errechnet aus Strom + Spannung… und kallibriert wird dieser Wert aber NUR bei einer Zellspannung ab. ca. 3,45 V
Und LifePO Akkus sollten man ca. 1 x im Monat auf 98% aufladen… damit die Zellen balanciert werden … und der SOC auch dem tatsächlicchen Wert entspricht.

Die drei US3000C sind nun mit 10,6KWh auf 99% geladen. D.h. trotz dem SOC von 75% waren die Batterien quasi leer.
Vielen Dank nochmal für Eure Hinweise.